formula antikanker

7/23/2019 Formula Antikanker

1/5

KO-30 0272:M. Nurhalim Shahib dkk.

INOVASI BARU PENGEMBANGAN OBAT KANKER ALAMI BERBASIS

BIOLOGI MOLEKULER: MEMBANGUN PROTOTIPE FORMULA ANTIKANKER DARI EKSTRAK PANDANUS CONOIDEUS LAM,

PHYLLANTUS NIRURI L. DAN VITIS VINIFERA DALAM BENTUK

SERBUK ORAL

M. Nurhalim Shahib, Diah Dhianawaty, dan Ani Melani

Laboratorium Biokimia Fakultas KedokteranUniversitas Padjadjaran

Jl. Raya Bandung Sumedang KM 21, Jatinangor, Sumedang

e-Mail: [email protected], telp: (022) 7794560

Disajikan 29-30 Nop 2012

ABSTRAK

Dalam penelitian ini telah dikembangkan obat kanker baru berdasarkan ekspresi gen sel HeLa dalam bentuk kombinasiekstrak tanaman obat yang terdiri dari Phyllanthus niruri L. (Pn) Vitis vinifera (Vv). Kedua kombinasi ini efeknya menghambatekspresi gen caspase-3, p53, siklin D1, siklin D2, siklin D3, bcl-2, Rock-1, Rip-1, BRCA-1, BRCa-2, GAPDH dan PARP-1,sedangkan terhadap gen Cox-2 meningkat ringan. Kedua kombinasi tersebut lebih kuat hambatannya dibandingkan kombinasitiga herbal (dari Phyllanthus niruri L., Vitis vinifera dan Pandanus connoideus Lam), sehingga layak dilanjutkan ke tahap

percobaan hewan. Pada percobaan hewan yang diinduksi dengan dextrose sodium sulphate (DSS) dan Aoxymethan (AOM)terjadi penurunan ekpsresi Muc-2 dan Ascl-2 (Mash-2). Kedua gen tersebut adalah marker untuk adanya perubahan sekresidan proliferasi pada mukosa usus mencit, sehingga dapat dianggap sebagai petanda awal perkembangan kanker usus (colon).Kombinasi ekstrak Phyllanthus niruri dan Vitis vinifera ternyata dapat meningkatkan kembali ekspresi gen Muc-2, namun tidaksepenuhnya dapat mengembalikan ekspresi Ascl-2. Efek terhadap eskpresi gen yang lain seperti siklin D tidak berpengaruh tetapimenurunkan ekpresi gen bcl-2. Sebaliknya terhadap PARP-1 terjadi penguatan ekspresi. Data selanjutnya telah diketahui bahwaCox-2 merupakan gen yang penting untuk proliferasi sel, tetapi tidak spesifik. Pada penelitian ini ekspresinya tidak berubahsetelah ditambahkan kombinasi ekstrak Phyllanthus niruri dan Vitis vinifera. Ini berarti fenomena molekuler yang diperoleh

pada penelitian ini masih berada pada tahap perkembangan awal suatu kanker. Keadaan ini dapat dianggap sebagai precancerdan masih diperlukan pemeriksaan gen-gen lain yang spesifik dan perlu dianalisis gen-gen yang spesifik. Berdasarkan dataekspresi gen tersebut di atas, kombinasi Phyllanthus niruri dan Vitis vinifera dapat dikembangkan menjadi obat kanker colon.Dalam penelitian ini pula telah dapat disajikan dalam bentuk serbuk sesuai dengan tujuan penelitian.

Kata Kunci: kanker, herbal, ekspresi gen, Real-Time PCR, target molekuler

I. PENDAHULUANBeberapa tahun belakangan ini pemerintah Indone-

sia melalui Departemen Kesehatan telah member-dayakan pemanfaatan obat generik untuk memenuhikebutuhan masyarakat dalam bidang kesehatan. Tetapihasilnya masih belum memuaskan. Berkaitan de-ngan hal itu diperlukan suatu upaya memperta-jam sasaran dengan mengarahkan efeknya sampai ketingkat molekuler atau seluler, sehingga dapat di-tentukan target molekuler suatu herbal. Hal inipenting untuk mengimbangi superioritas penggunaanobat modern yang hanya melegalitaskan senyawa ak-

tif. Sejalan dengan program pemerintah yang sedangmengembangkan dan meningkatkan obat generik diIndonesia, pemberdayaan bahan alam berkhasiat obatsekarang saatnya dikembangkan sampai uji klinik agardapat diproduksi secara nasional. Diharapkan pengem-bangan obat generik yang dieksplorasi secara ilmiahakan dapat memenuhi kebutuhan masyarakat Indone-sia sehingga dapat menunjang kemandirian bangsa.Pada penelitian ini direncanakan pengembangan bahanalam herbal menjadi obat kanker (generik). Kanker atauneoplasma maligna adalah sekelompok penyakit yang

etiologinya multifaktorial dan secara spesifik menye-

Prosiding InSINas 2012


2/5

0272:M. Nurhalim Shahib dkk. KO-31

babkan kelainan proliferasi sel. Keadaan tersebut da-pat terjadi karena gangguan siklus sel dan regulasinyayang semuanya diatur melalui protein-protein yang

dikode oleh gen-gen spesifik.[1]

Hingga kini upayapengembangan obat kanker dari bahan alam di In-donesia masih belum berhasil baik, sehingga pengelo-laan penyakit kanker masih sepenuhnya bergantungkepada obat impor. Alasan logis mengenai hal itukarena orientasi pengembangan obat kanker di In-donesia terlalu kaku, hanya mengikuti pola barat de-ngan mengandalkan khasiat senyawa aktif. Sedang-kan kenyataannya keberhasilan kemoteurapeutik de-ngan senyawa akif tersebut masih belum memuaskan,bahkan boleh dikatakan belum menurunkan angkakematian penyakit kanker secara bermakna. Alasanilmiah yang kedua, jalur kematian sel dan cell survival

belum seluruhnya dipahami, sehingga belum dapat di-jawab dengan tuntas mengapa sel kanker dapat matisemu (dorman), dapat rekuren, bahkan dapat pula re-sisten terhadap terapi. Hal ini menunjukkan bahwajalur kematian sel bukan hanya merupakan satu jalurlurus, tetapi multi pathways.[2] Sehingga dengan men-gandalkan aktivitas satu senyawa aktif saja sukar un-tuk membunuh sel kanker. Alasan lain bahwa spesi-fisitas masing-masing jaringan menggunakan jalur ke-matian pada waktu yang berbeda, sehingga umur selorgan yang satu berbeda dari organ yang lain. Ini me-nunjukkan pathway yang digunakan untuk memper-

tahankan cell survival juga berbeda. Sudut pandangpengembangan obat kanker (generik) ini berdasarkanpatogenesis kanker yang multifaktorial yang berarti se-cara molekuler terapi kanker tidak dapat hanya meng-gantungkan kepada satu macam senyawa aktif saja.

Beberapa tahun terakhir telah dilaporkan bahwaAmerika Serikat telah mengembangkan penelitian al-ternative dan complementary medicine (Cruzen J.,1998). Ternyata para ahli telah sepakat bahwa ba-han terapi alternatif dapat mengurangi efek toksikdan ketidaknyamanan terapi (Colic M. dan PovelicK., 2000). Permasalahannya apakah sel kanker da-pat dihambat pertumbuhannya oleh pemberian ekstrakherbal. Dapatkah profil ekspresi gen dijadikan indika-tor hambatan sel kanker oleh ekstrak herbal. Untukmemecahkan masalah tersebut peneliti bertekad un-tuk mengembangkan obat kanker dalam bentuk kom-binasi ekstrak tanaman obat Indonesia yang telah dike-nal mempunyai efek anti kanker tetapi belum diuji se-cara akademik. Bentuk kombinasi tersebut terdiri dariPandanus conoideus Lam, Phyllantus niruri L. dan Vi-tis vinifera yang disajikan dalam bentuk ekstrak etanol.Kombinasi tersebut untuk meningkatkan daya bunuhterhadap sel kanker, menghindari kematian semu (dor-man), menghindari rekurensi dan resistensi terhadap

obat kanker serta mencegah kanker yang disebabkanvirus. Untuk mendeteksi suatu sel masuk ke fase

proliferasi perlu diselidiki ekspresi gen siklin D yangberperan pada awal siklus sel (fase G1). Selanjutnya un-tuk mengetahui suatu sel kanker mempertahankan ke-

hidupannya (cell survival) atau beralih ke resisten perludiperiksa ekspresi bcl-2, Atg-6 dan p53. Disampingitu gen-gen pengendali proliferasi sel yang lain, sepertiCox-2 juga penting diteliti. Pada penelitian ini juga tu-mor suppressor gen seperti BRCA-1/2 disamping p53perlu diteliti profil ekspresinya. Inilah salah satu alasandiformulasikannya kombinasi senyawa-senyawa yangmempunyai efek anti kanker dalam bentuk satu for-mula kombinasi obat kanker. Dalam hal ini, diper-lukan kombinasi herbal dan konsentrasi yang tepat, se-hingga mencapai kematian sel maksimal dan spesifik.Sebagai pembanding digunakan doxorubicin dan cis-platin. Efek kedua obat kanker ini terhadap kematian

sel kanker disetarakan dengan efek herbal maka for-mula kombinasi herbal akan dapat ditentukan. Untukmengetahui tipe kematian sel yang terjadi akan dianali-sis berdasarkan ekspresi gen. Profil ekspresi gen bcl-2,caspase-3 menunjukkan apoptosis, sedangkan ekspresiRIP-1 menunjukkan nekrosis dan Atg-6 untuk menun-jukkan autofagi.

Analisis kombinasi ketiga obat kanker yang terdiridari Pandanus conoideus Lam, Phyllantus niruri L. danVitis vinifera diharapkan akan menghasilkan suatu antikanker yang ideal bagi dunia kedokteran di Indonesia.Yang selanjutnya diharapkan kombinasi tersebut dapat

dikembangkan menjadi obat kanker generik yang efek-tif, efek sampingnya rendah dan murah.

Tujuan Penelitian

1. Pengembangan obat kanker baru dari bahan alamdalam bentuk serbuk herbal berstandar.

2. Menghasilkan target molekuler ekstrak etanolherbal terhadap sel kanker berupa 14 macam profilekspresi gen yaitu bcl-2, caspase-3, p53, cyclin D1,cyclin D2, cyclin D3, Atg-6, RIP-1, BRCA-1/2, Cox-2, GAPDH, dan PARP-1

3. Meningkatkan perolehan hak paten nasional.

4. Membuka peluang baru pemanfaatan tanaman asliIndonesia yang berarti membuka peluang barubagi petani Indonesia.

TABEL1 :Nilai IC50 Phyllanthus niruri, Pandanus conoideus dan

Vitis vinivera terhadap sel HeLa



3/5


II. METODOLOGI1. Penyediaan bahan herbal didapat dari PT. Puspita

Jelita.

2. Metode analisis kimia kuantitatif dan kualitatif ek-strak etanol terhadap Phyllanthus niruri, Pandanusconnoideus Lam dan Vitis vinifera yang dilakukanoleh ahli kimia dan farmasi.

3. Kultur sel HeLa untuk menentukan ekspresi gencaspase 3, p53, Atg-6, CCND-1, CCND-2, CCND-3, Bcl-2, Rock-1, RIPK-1, BRCA-1/2, Cox-2 danGAPDH.

4. Menyetarakan efek herbal dibandingkan denganobat kanker cisplatin dan doxorubicin

5. Menggunakan hewan uji mencit/tikus penderitakanker yang diinduksi dengan zat karsinogenik.

6. Isolasi jaringan kanker untuk memperoleh ekstrakRNA

7. Penentuan konsentrasi Real-Time PCR. Dari siniakan didapat profil masing-masing efek herbal ter-hadap kadar RNA.

8. Formula kombinasi herbal sebagai obat kanker da-pat diproduksi dalam bentuk serbuk.

III. HASIL DAN PEMBAHASANPenelitian ini merupakan sebagian dari tahap peneli-

tian translasi (translational research) dalam bidangmedis di Fakultas Kedokteran UNPAD meliputi bidangpenelitian dasar sampai dengan terapan, namun padatahap ini belum sampai ke uji klinis. Walaupun demi-kian melalui penelitian ini telah banyak informasi baruyang dapat diungkapkan, terutama dalam bidang bi-ologi molekuler tentang kaitannya dengan penentuanIC50 (inhibition concentration 50) tiga macam ekstraktanaman obat yang dikaitkan dengan ekpresi gen. Gen-gen tersebut meliputi siklin D (D1, D2 dan D3), p53,caspase-3, beclin-1, bcl-2, Cox-2, Rock-1, RIP-1, GAPDH

dan PARP-1. Ke 12 gen tersebut mempunyai fungsi atauterkait dengan fungsi seluler sebagai berikut:

1. Peran siklus sel dan regulasinya yang melibatkanberbagai gen di antaranya yang penting adalah sik-lin D1, D2, D3 dan p53.

2. Peran dalam cell death pathway yang melibatkanjuga banyak gen, termasuk caspase-3, bcl-2, beclin-1, RIP-1 dan p53.

3. Peran dalam cell movement, termasuk cell detach-ment yang dalam penelitian ini oleh gen Rock-1.

4. Peran dalam DNA repair seperti PARP-1 danGAPDH.

Tentu saja keempat peran tersebut tidak terlalukaku terbatas itu saja, karena ada pula gen-gen yangberperan ganda bahkan berperan multiple seperti p53,

GAPDH yang selain berperan dalam glikolisis jugaberperan dalam apoptosis. Hasil penetuan IC50 (in-hibition concentration 50) telah dilakukan terhadap 3macam herbal; Phyllanthus niruri, Pandanus conoideusdan Vitis vinivera terhadap sel HeLa (TABEL 1)

Dari TABEL 1 di atas dapat diketahui bahwa ham-batan terhadap proliferasi sel HeLa yang paling kuatadalah ekstrak Pandanus conoideus dibandingkan de-ngan Phyllanthus niruri dan Vitis vinivera.

Berdasarkan IC50 masing-masing herbal ditentukanvariasi hambatan terhadap proliferasi sel HeLa sepertitertera padaTABEL 3.

Berdasarkan TABEL 3 dapat diketahui bahwa semakin

tinggi konsentrasi yang digunakan semakin rendah ke-mampuan proliferasi, sedangkan persentasi pengham-batan proliferasi semakin tinggi.

Hasil uji hambatan terhadap proliferasi sel HeLatampak konsentrasi Phyllanthus niruri (Pn) yangbervariasi dari 1000 g/ml sampai dengan 2000g/ml tidak mengalami peningkatan yang berarti.Berdasarkan reaksi substrat-enzim ataupun suatusenyawa kimia tertentu dengan protein tertentu,fenomena yang demikian memperlihatkan reaksitingkat nol. Artinya penambahan substart tidakberpengaruh lagi terhadap laju reaksi. Berdasarkan

hasil itu maka kadar efektif Pn adalah 1000g/ml.Hasil yang lebih menarik adalah bila kedua herbal

tersebut dikombinasikan (Pn+Vv) timbul sinergivitasyang sangat tinggi. Tampaknya ada mekanisme laindan pathway reaksi yang lain daripada yang ditunjuk-kan oleh konsentrasi tunggal.

TABEL 3 : Konsentrasi Herbal yang Digunakan Beserta Persentasi

Proliferasi dan Penghambatan Proliferasi (PP)



4/5

0272:M. Nurhalim Shahib dkk. KO-33

TABEL2 : Ekspresi Gen

Pengaruh gabungan herbal terhadap kultur sel HeLamenghasilkan hambatan proliferasi yang bervariasidari rendah sampai lebih dari 95% (TABEL 2). Pada

(TABEL 2 tertera pengaruh kombinasi herbal terhadapsel HeLa dianalisis berdasarkan sel yang masih hidupdan sel yang sudah mati (sel yang telah mengalamipelepasan dari dasar atau disebut detachment cell). Selyang bebas dari dasar flash (cell detachment) dianggapsel mati, sedangkan sel yang masih melekat pada dasartabung dianggap masih hidup. Hasil penelitian denganherbal terhadap kehidupan sel HeLa akan dibanding-kan berdasarkan ekspresi gen. Setelah ditentukan ni-lai IC50 ternyata gabungan Pc dengan Vv (IC50=8,70g/ml) dapat menghambat proliferasi sel HeLa lebihkuat dibandingkan dengan Pn dan Vv dalam kondisiekstrak tunggal. Kalau dibandingkan dengan IC50masing-masing herbal, tampak Pn dan Vv tidak mem-punyai efek toksik atau mempunyai efek toksik yangsangat lemah. Mekanisme reaksi biokimia saja belumcukup dapat menerangkan efek interaksi obat tersebut.Hal ini harus dikaitkan dengan perubahan yang terjadipada tingkat molekuler. Penulis mencoba mengaitkanhambatan proliferasi tersebut dengan 14 macam ek-spresi gen ((TABEL 2). Proliferasi sel sangat tergantungkepada siklus sel yang dikendalikan oleh gen Siklin D1dan p53. Kedua ekspresi gen tersebut pada sel yangmati tampak negatif. Tetapi yang menarik pada sel matimasih terdapat ekspresi gen bcl-2, sedangkan yang lain

negatif, kecuali Atg-6 dan RIP-1 yang terekspresi lemah.Mengenai BRCA-2 belum dapat ditarik kesimpulan.

Bila dibandingkan dengan sel HeLa yang hidupternyata p53 dan siklin D1 serta GAPDH terekspresi sa-ngat kuat. Di samping itu pada sel yang hidup tampakcaspase-3, Atg-6, siklin D3, bcl-2, RIP-1, semua posi-tif. Tetapi gen siklin D2, Rock-1, Cox-2, PARP-1 DanBRCA-1 tidak berbeda dengan sel mati. Untuk semen-tara dapat disimpulkan bahwa sel akan mati bila siklinD1 dan GAPDH tidak terekpresi. Kemungkinan kema-tian tersebut bukan karena apoptosis, tetapi mungkinsel sedang melakukan mekanisme kematian sel de-

ngan autofagi. Berdasarkan pengujian bcl-2 dan adanyaAtg-6 (Beclin-1) yang pernah positif pada sel hidup.

Dilakukan penetuan kosentrasi IC50 untuk gabunganherbal dengan hasil seperti yang tertera pada TABEL 2.Pada penelitian ini telah dapat ditetapkan bahwa ke-

mampuan hambatan proliferasi masing-masing herbalterhadap pertumbuhan sel HeLa bervariasi dari yangkuat sampai yang rendah berdasarkan IC50 (TABEL 1).Seperti telah diketahui bahwa kematian sel terdiri daritiga cara, apoptosis, autifagi dan nekrotik (Kroemer G.et al., 2009). Untuk pengembangan obat kanker padapenelitian ini ditujukan pada peningkatan kematianapoptosis dan autofagi. Oleh karena itu pengembanganselanjutnya adalah penentuan konsentrasi kombinasiyang dibandingkan dengan Doxorubicin dan Cisplatinyang dikaitkan dengan profil ekspresi. Pada percobaanin vitro yang menggunakan sel HeLa telah didapatkansuatu kombinasi herbal yang terdiri dari Phyllanthusniruri dan Vitis vinivera yang dapat menghambat proli-ferasi sel sebesar 95,65%. Berdasarkan data di atas kom-binasi tersebut diuji pada hewan percobaan (mencit).Sebagaimana telah dilaporkan dan diperlihatkan padahasil terdahulu bahwa gen Muc-2 terekspresi positifpada usus mencit sedangkan MASH-2 tidak terekspresiatau terekspresi lemah. Pada penelitian ini hasilnya me-nunjukkan bahwa kombinasi tersebut dapat mening-katkan ekspresi gen Muc-2 dan menurunkan bcl-2. Halini berarti kombinasu herbal tersebut dapat digunakanuntuk mencegah terjadinya tahap awal proliferasi selkanker usus.

IV. KESIMPULAN1. Efek kombinasi Phyllanthus niruri dan Vitis

vinifera lebih potensial dalam menghambat proli-ferasi sel HeLa dibandingkan dengan dosis tung-gal.

2. Kematian sel oleh kombinasi Phyllanthus niruridan Vitis vinifera dapat menyebabkan kematian selnamun tidak spesifik.

3. Pada sel HeLa yang mati terdapat ekspresi bcl-2,belum dapat dijelaskan mekanismenya.

4. Ekspresi gen Muc-2 dan Ascl-2 dapat dijadikanpetanda (marker) proliferasi sel mukosa usus, se-



5/5


hingga kemungkinan dapat dikembangkan markerpada kanker usus.

5. Kombinasi Phyllanthus niruri dan Vitis vinifera da-pat mengembalikan ekspresi gen Muc-2 kembalinormal pada usus mencit.

6. Telah dapat dihasilkan crude extract Phyllanthusniruri dalam bentuk serbuk sebagaimana yang di-harapkan.

SARANMasih diperlukan efek spesifik dari kombinasi herbal

dalam mengatur ekspresi gen dengan memeriksamicro-RNA dan metilasi DNA.

DAFTAR PUSTAKA[1] Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L, Matsudaira, P.,Baltimore, D., Darnel, J. 2000. Molecular Cell Biol-ogy, 4th ed. Freeman and Company, New York

[2] Kroemer, G., Galluzzi, L., Vandenabeele, P.,Abrams, J., Alnemri, E.S., Baehrecke, E.H.,Blagosklonny, M.V., El-Deiry, W.S., Golstein P.,Green, D.R., Hengartner, M., Knight, R.A., Ku-mar, S., Lipton, S.A., Malorni, W., Nunez, G., Peter,M.E., Tschopp, J., Yuan, J., Piacentini, M., Zhivo-tovsky, B., Melino, G. 2009. Classification of CellDeath. Cell Death Differ. 2009 January; 16(1): 3-11


formula antikanker

Documents